一种异型薄壁多孔陶瓷天线窗固定夹具及加工方法技术

本发明专利技术公开一种异型薄壁多孔陶瓷天线窗固定夹具及加工方法，包括：对天线窗坯料表面进行密封处理，通过真空负压固定天线窗在机床平台上；选用金刚石刀具对天线窗内、外表面进行铣加工，先加工天线窗弧形面，在加工天线窗四周：分多次粗加工，并预留一定余量用于下一步加工；采用金刚石磨头对天线窗进行精磨加工，完成后，泄压取下天线窗，成品。本发明专利技术实现了真空吸附固定装夹，解决了传统机械压配变形、粘接效率低精度差的问题，并有效提高了装配加工效率。本发明专利技术可作为智能化加工的一个模块，通过程序控制，自动无人化自动加持装夹，同时解决了准确定位、基准传递问题，为智能化制造提供了一种基础模块。造提供了一种基础模块。造提供了一种基础模块。

【技术实现步骤摘要】
一种异型薄壁多孔陶瓷天线窗固定夹具及加工方法


[0001]本专利技术属于陶瓷基复合材料的机械加工领域，具体地指一种异型薄壁多孔陶瓷天线窗固定夹具及加工方法。

技术介绍

[0002]天线窗具有透波、承载、隔热功能，是一种结构功能一体化产品，目前随着导弹气动外形和功能发展，弹身装配的天线窗多呈现异型薄壁结构，且对加工精度要求更高。随着型号市场化择优发展要求，对天线窗加工精度、加工效率加工成本要求也越来越高。
[0003]由于导弹飞行马赫数较高，弹身温度高，冲刷力大，故，天线窗多采用石英陶瓷复合材料及氮化物陶瓷复合材料，以满足耐高温、高强度、透波性能要求。异型薄壁多孔陶瓷天线窗加工时一般采用机械力加持装夹或粘接固定装夹，由于陶瓷为脆性高硬度材料，天线装薄壁结构，在装夹加工时存在应力，加工易变形、精度低，效率不高。变形后基准转换也不准确，这是天线窗加工的难点，且随着加工智能化发展，传统加工方法及加工夹具不能更好的适应智能化加工工艺。

技术实现思路

[0004]针对
技术介绍
描述的问题，本专利技术的目的在于提供一种适用于智能化加工的异型薄壁多孔陶瓷天线窗固定夹具及加工方法，以提升换零件的装夹找正效率，显著缩短加工周期，提升加工效率，提高加工精度，降低加工成本。
[0005]为达到上述目的，本专利技术设计的异型薄壁多孔陶瓷天线窗加工方法，包括以下步骤：
[0006]S1，对天线窗坯料表面进行密封处理：天线窗表面打磨平整，内、外表面覆一层热熔胶膜，用于天线窗密封；
[0007]S2，按照天线窗型面结构，选用合适夹具，通过真空负压固定天线窗在机床平台上；
[0008]S3，选用金刚石刀具对天线窗内、外表面进行铣加工，先加工天线窗弧形面，在加工天线窗四周：分多次粗加工，每次切削量不大于0.5mm，并预留不大于0.5mm的余量用于下一步加工；
[0009]S4，采用金刚石磨头对天线窗进行精磨加工，完成后，泄压取下天线窗，成品。
[0010]优选的，S1中，天线窗材料为纯陶瓷或纤维增强复合陶瓷或多孔复相陶瓷。
[0011]优选的，S1中，天线窗内、外表面采用刚玉砂纸打磨平整、无凸凹尖点后在覆热熔胶膜。
[0012]进一步优选的，天线窗内、外表面所覆热熔胶膜厚度50～100微米。
[0013]进一步优选的，将热熔胶膜分别铺在天线窗内、外表面，放置于鼓风干燥烘箱，加热至热熔胶熔点温度以上20℃～30℃，保温30min～60min后，随炉冷却。
[0014]优选的，S2中，抽真空至真空度≤
‑
0.08MPa固定天线窗。
[0015]优选的，S3中，弧形面加工采用刀具圆角大于R2的金刚石铣刀加工；四周加工采用刀具圆角小于R0.4的金刚石铣刀加工。
[0016]优选的，S3中，铣加工主轴转速在4000r/min以上，磨削加工主轴转速在8000r/min以上。
[0017]为达到上述目的，本专利技术设计的异型薄壁多孔陶瓷天线窗固定夹具，包括：型面座、底盖；所述型面座和底盖密封连接，且它们之间设有空腔；所述型面座上设有与产品型面适配的造型面；所述造型面上间隔设有多个连通所述空腔的通孔，每个所述通孔内均设有一个用于吸附工件的真空吸附嘴，真空吸附嘴顶部伸出所述造型面；底盖上至少设有一个真空快接头；所述真空快接头一端连通真空源，另一端连通所述空腔。
[0018]优选的，所述真空吸附嘴包括与所述通孔密封连接的接头，套接在接头出口处的波纹管；所述波纹管一端与接头密封连接，另一端设有吸附嘴。
[0019]进一步优选的，所述波纹管通过卡箍与接头连接。
[0020]进一步优选的，所述波纹管内埋有螺旋形弹簧圈。如此，为波纹管与天线窗接触密封提供弹性压力，同时提供支撑力，防止波纹管被真空吸瘪。
[0021]进一步优选的，所述波纹管直径10～40mm，壁厚1～5mm。
[0022]优选的，所述型面座顶面相邻的两边设有定位凸台，所述定位凸台通过定位工件的两相邻边找正定位工件。
[0023]进一步优选的，所述定位凸台的高度小于工件厚度。
[0024]优选的，型面座包括凸型面座和/凹型面座；所述凸型面座上设有与产品凹腔适配的凸弧造型面；所述凹形面座上设有与产品凸部适配的凹弧造型面。
[0025]本专利技术的有益效果是：本专利技术通过对透气多孔材料进行密封和弹性真空吸附嘴的设计，实现了真空吸附固定装夹，解决了传统机械压配变形、粘接效率低精度差的问题，并有效提高了装配加工效率。本专利技术可作为智能化加工的一个模块，通过程序控制，自动无人化自动加持装夹，同时解决了准确定位、基准传递问题，为智能化制造提供了一种基础模块。
附图说明
[0026]图1是本专利技术凸面固定夹具俯视示意图；
[0027]图2是图1的A
‑
A截面图；
[0028]图3是本专利技术凸面固定夹具的装配示意图；
[0029]图4是图3的B
‑
B截面图；
[0030]图5是本专利技术凹面固定夹具俯视示意图；
[0031]图6是图5的C
‑
C截面图；
[0032]图7是本专利技术凹面固定夹具的装配示意图；
[0033]图8是图7的D
‑
D截面图；
[0034]图9是本专利技术真空吸附嘴的结构示意图。
具体实施方式
[0035]下面通过附图以及列举本专利技术的一些可选实施例的方式，对本专利技术的技术方案
(包括优选技术方案)做进一步的详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0036]如图1至图9所示，本专利技术设计的异型薄壁多孔陶瓷天线窗固定夹具及加工方法
[0037]S1：根据所用加工的异型薄壁多孔陶瓷天线窗，设计固定夹具，该夹具设有12个真空吸附嘴，通过真空负压固定天线窗；
[0038]按照天线窗型面结构，设计固定夹具，固定夹具包括凸面固定夹具和凹面固定夹具，凸面固定夹具和凹面固定夹具结构大体相同，主要区别在于造型面的不同，它都包括：型面座1、底盖2、真空吸附嘴3、螺栓4、密封圈6和真空快插接口5。所述型面座1和底盖2密封连接，且它们之间设有空腔7；所述型面座1上设有与天线窗型面适配的造型面；所述造型面上间隔设有多个连通所述空腔7的通孔，每个所述通孔内均设有一个用于吸附天线窗9的真空吸附嘴3，真空吸附嘴3顶部伸出所述造型面；底盖2上至少设有一个真空快接头5；所述真空快接头5一端连通真空源，另一端连通所述空腔7。
[0039]型面座1与底盖2通过四个螺栓4固定，真空吸附嘴3设计有12个，密封圈6为柔性硅橡胶圈，邵氏硬度80
±
5度，颜色为白色，密封固定夹具空腔7。真空快插接口5可根据需要设计在底盖2的底部，可自动快速插接外部真空源。型面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种异型薄壁多孔陶瓷天线窗加工方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，对天线窗坯料表面进行密封处理：天线窗表面打磨平整，内、外表面覆一层热熔胶膜，用于天线窗密封；S2，按照天线窗型面结构，选用合适夹具，通过真空负压固定天线窗在机床平台上；S3，选用金刚石刀具对天线窗内、外表面进行铣加工，先加工天线窗弧形面，在加工天线窗四周：分多次粗加工，每次切削量不大于0.5mm，并预留不大于0.5mm的余量用于下一步加工；S4，采用金刚石磨头对天线窗进行精磨加工，完成后，泄压取下天线窗，成品。2.根据权利要求1所述的异型薄壁多孔陶瓷天线窗加工方法，其特征在于：S1中，天线窗内、外表面采用刚玉砂纸打磨平整、无凸凹尖点后在覆热熔胶膜；天线窗内、外表面所覆热熔胶膜厚度50～100微米。3.根据权利要求2所述的异型薄壁多孔陶瓷天线窗加工方法，其特征在于：将热熔胶膜分别铺在天线窗内、外表面，放置于鼓风干燥烘箱，加热至热熔胶熔点温度以上20℃～30℃，保温30min～60min后，随炉冷却。4.根据权利要求1所述的异型薄壁多孔陶瓷天线窗加工方法，其特征在于：S2中，抽真空至真空度≤
‑
0.08MPa固定天线窗。5.根据权利要求1所述的异型薄壁多孔陶瓷天线窗加工方法，其特征在于：S3中，弧形面加工采用刀具圆角大于R2的金刚石铣刀加工；四周加工采用刀具圆角小于R0.4的金刚石铣刀加工；S3...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴广力，张凯，肖孟，姚桂平，樊友刚，
申请(专利权)人：湖北三江航天江北机械工程有限公司，
类型：发明
国别省市：